GIS局部放電的檢測方法與原理

原理：GIS發(fā)生絕緣故障的原因是其內部電場(chǎng)的畸變，往往伴隨著(zhù)局部放電現象，產(chǎn)生脈沖電流，電流脈沖上升時(shí)間及持續時(shí)間僅為納秒(nS)級，該電流脈沖將激發(fā)出高頻電磁波，其主要頻段為0.3—3GHz，該電磁波可以從GIS上的盤(pán)式絕緣子處泄露出來(lái)，采用超高頻傳感器(頻段為0.3—3GHz)測量絕緣縫隙處的電磁波，然后根據接收的信號強度來(lái)分析局部放電的嚴重程度。

原理圖

優(yōu)點(diǎn):可以帶電測量，測量方法不改變設備的運行方式，并且可以實(shí)現在線(xiàn)連續監測?？捎行У匾种票尘霸肼?，如空氣電暈等產(chǎn)生的電磁干擾頻率一般均較低,超高頻方法可對其進(jìn)行有效抑制?？垢蓴_能力強。

缺點(diǎn)：僅僅能知道發(fā)生了故障，但不能對發(fā)生故障的點(diǎn)進(jìn)行準確的定位。而且目前沒(méi)有相應的國際及國內標準，不能給出一個(gè)放電量大小的結果。

目前難點(diǎn)：主要問(wèn)題在于如何進(jìn)一步提高靈敏度,解決各種干擾問(wèn)題，進(jìn)一步實(shí)現準確的定位。

超聲波檢測法（AE法）

原理：GIS內部產(chǎn)生局部放電信號的時(shí)候，會(huì )產(chǎn)生沖擊的振動(dòng)及聲音，GIS局部放電會(huì )產(chǎn)生聲波，其類(lèi)型包括縱波、橫波和表面波?？v波通過(guò)氣體傳到外殼、橫波則需要通過(guò)固體介質(zhì)（比如絕緣子等）傳到外殼。通過(guò)貼在GIS外殼表面的壓電式傳感器接收這些聲波信號，以達到監測GIS局放的目的。因此可以用在腔體外壁上安裝的超聲波傳感器來(lái)測量局部放電信號。

超聲波原理

優(yōu)點(diǎn)：傳感器與GIS設備的電氣回路無(wú)任何聯(lián)系，不受電氣方面的干擾。設備使用簡(jiǎn)便，技術(shù)相對比較成熟，現場(chǎng)應用經(jīng)驗比較豐富，可不改變設備的運行方式進(jìn)行帶電測量，由于測量的是超聲波信號，因此對電磁干擾的抗干擾能力比較強，可以對缺陷進(jìn)行定位。

缺點(diǎn)：聲音信號在氣體中的傳輸速率很低(約140m/s)，且信號中的高頻部分衰減很快，信號通過(guò)不同介質(zhì)的時(shí)候傳播速率不同，且在不同材料的邊界處會(huì )產(chǎn)生反射，因此信號模式變得很復雜。另外傳感器監測有效范圍較小，對大型設備器需要眾多的傳感器，現場(chǎng)應用較為不便。

存在的問(wèn)題：

（1）無(wú)法區分放電信號和干擾信號。GIS的PT噪聲大，無(wú)法區分其中的放電信號和振動(dòng)噪聲信號；對于戶(hù)外GIS，環(huán)境噪聲很大，對超聲檢測干擾很大。（2）靈敏度低。無(wú)論縱波還是橫波，在GIS內部傳播過(guò)程中，衰減很大，因此，超聲法對金屬顆粒外的其他類(lèi)型放電靈敏度低。（3）操作不便。需要通過(guò)粘結劑將傳感器貼在GIS殼體表面，粘貼的效果和操作者的晃動(dòng)對測量效果影響很大。